1、課題1金屬材料,一、金屬材料,1.金屬材料：包括純金屬以及它們的合金。,2.人類應(yīng)用材料的歷史,石器時(shí)代,青銅器時(shí)代,鐵器時(shí)代,鋁器時(shí)代,鈦和鈦合金時(shí)代,金屬有哪些物理性質(zhì)呢？,3.金屬物理性質(zhì)的共性與特性,共性：常溫下大多數(shù)是固體，銀白色，有金屬光澤，為電和熱的優(yōu)良導(dǎo)體，有延展性，密度較大，熔點(diǎn)較高等。,特性：大多數(shù)金屬呈銀白色，但銅是紅色、金呈黃色；在常溫下，大多數(shù)金屬是固體，但汞是液體。,根據(jù)表81,討論并回答下列問(wèn)題：,（1）為什么菜刀，鐮刀，錘子等用鐵制而不用鋁制？,（2）銀的導(dǎo)電性比銅好，為什么電線一般用銅而不用銀制？,（3）為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制？如果用錫制的話，可能

2、會(huì)出現(xiàn)什么情況？,（4）為什么有的鐵制品如水龍頭等鍍鉻？,鐵的硬度大，鋁的硬度小,銀比銅的價(jià)格貴,鎢的熔點(diǎn)高，錫的熔點(diǎn)低，如果用錫作燈絲，燈絲會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)高而斷開,鉻的硬度大且耐腐蝕,物質(zhì)的性質(zhì),物質(zhì)的用途,在考慮物質(zhì)的用途時(shí)，還需要考慮價(jià)格、資源、是否美觀、使用是否便利，以及廢料是否易于回收和對(duì)環(huán)境的影響等多種因素。,4.物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系,資料卡片金屬之最地殼中含量最高的金屬元素：鋁人體含量最高的金屬元素：鈣目前世界年產(chǎn)量最高的金屬：鐵 導(dǎo)電導(dǎo)熱最好的最高的金屬：銀硬度最高的金屬：鉻熔點(diǎn)最高的金屬：鎢熔點(diǎn)最低的金屬：汞,1.食品包裝袋中經(jīng)常使用到鋁箔，鋁能制成鋁箔是因?yàn)椋?） A.導(dǎo)電

3、性 B.抗腐蝕性 C.導(dǎo)熱性 D.延展性 2.物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途，下列金屬制品的用途與其性質(zhì)不存在決定關(guān)系的是（ ） A.電線延展性 B.刀具硬度大 C.銅鏡金屬光澤 D.炊具導(dǎo)熱性,練習(xí),二、合金,1.定義：由一種金屬跟某些金屬或非金屬加熱熔合形成的具有金屬特征的混合物。,鐵的合金,【實(shí)驗(yàn)8-1】比較黃銅片和銅片、硬鋁和鋁的光澤和顏色；將它們互相刻劃，比較它們的硬度,暗黃色,亮紅色,暗灰色,銀白色,黃銅銅,硬鋁鋁,合金的硬度比純金屬大,根據(jù)如下數(shù)據(jù)，你又能得到什么啟示呢？,其中：焊錫是錫鉛合金；武德合金是鉛、鉍、錫和鎘的合金。,合金的熔點(diǎn)比純金屬的熔點(diǎn)低,2.合金和組成它們的純金屬的性

4、質(zhì)比較,與組成合金的純金屬相比,合金熔點(diǎn)更低,合金硬度更大,合金機(jī)械性能更好,合金抗腐蝕性更強(qiáng),日常使用的金屬，大多數(shù)屬于合金,被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料，它具有很多優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工、機(jī)械性能好等。尤其是抗腐蝕性能非常好，即使把它們放在海水中數(shù)年，取出后仍光亮如新，其抗腐蝕性能遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼，因此被廣泛用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)船舶、化工和通訊設(shè)備等。,鈦合金與人體有很好的“相容性”，因此可用來(lái)制造人造骨,鈦和鈦合金,1.下列說(shuō)法正確的是（ ） A.鋁是人類最早利用的金屬材料 B.銅是目前世界年產(chǎn)量最高的金屬 C.大多數(shù)金屬元素在自然界中以單質(zhì)形式存在 D.日常使用

5、的金屬材料大多數(shù)是合金 2.下列有關(guān)金屬的說(shuō)法正確的是（ ） 合金中至少含兩種金屬；合金中的元素以化合物的形式存在；合金中一定含有金屬元素；黃金具有非常好的延展性，但由于價(jià)格昂貴，所以不可以大量應(yīng)用于產(chǎn)品包裝；合金的強(qiáng)度和硬度一般比它們的純金屬更高，抗腐蝕性能也更好 A. B. C. D.,練習(xí),課題二 金屬的化學(xué)性質(zhì),一、金屬與氧氣的反應(yīng),鎂條和鋁片在常溫下就能和空氣中的氧氣發(fā)生。,4Al+3O2=2Al2O3,2Mg+O2=2MgO,銅片和鐵絲在高溫時(shí)能與氧氣反應(yīng)。,金即使在高溫時(shí)也不能和氧氣反應(yīng),（1）鋁在常溫下能與氧氣反應(yīng)，那么我們用的鋁制餐具是怎么回事呢？,鋁在常溫下發(fā)生緩慢氧化：

6、4Al+3O2=2Al2O3 形成一層致密的氧化物薄膜，從而阻止鋁的進(jìn)一步氧化，因而鋁具有較好的抗腐蝕性。,思考：,（2）為何不宜用鋼刷來(lái)擦洗鋁制餐具呢？,若用鋼刷擦洗鋁制品，容易把氧化薄膜除掉，從而起不到保護(hù)作用。,綜合上述信息可知：,1.大多數(shù)金屬都能與_反應(yīng)， 反應(yīng)劇烈程度 _(相同或不相同）,氧氣,不相同,2.金屬的活潑性： 說(shuō)明 _ 較活潑,_次之, _很不活潑,Mg、 Al,Fe、Cu,Au,1鎂條在空氣中燃燒時(shí)，可觀察到的現(xiàn)象是（ ） A發(fā)出藍(lán)色火焰 B發(fā)出耀眼白光 C發(fā)出黃色火焰 D劇烈燃燒，火星四射 2下列關(guān)于金屬的說(shuō)法正確的是（ ） A各種金屬在常溫下都不能與氧氣反應(yīng) B各

7、種金屬在高溫下都能與氧氣反應(yīng) C根據(jù)金屬與氧氣反應(yīng)的難易程度可以初步比較金屬的活動(dòng)性 D各種金屬都能與鹽酸發(fā)生置換反應(yīng),練習(xí),二、金屬與鹽酸、稀硫酸的反應(yīng),視頻,鎂和稀鹽酸,鋅和稀鹽酸,鐵釘和稀鹽酸,銅和稀鹽酸,放出氣泡最迅速，反應(yīng)最劇烈,放出氣泡速度次之，反應(yīng)較為劇烈,放出氣泡速度最慢，反應(yīng)較為緩和,不反應(yīng),Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2,Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2,Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2,(1)

8、鐵、鎂、鋅能和稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)，而銅不能。反應(yīng)的劇烈程度不同。_反應(yīng)最劇烈，其次是 _，然后是_。 (2)由此推出 ，金屬活動(dòng)性順序_。,由此可知：,鎂,鋅,鐵,MgZnFeCu,鎂、鋅、鐵與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式比較,Mg + 2 HCl = MgCl2 + H2 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 ,單質(zhì) 化合物 化合物 單質(zhì),一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)。,3.為適應(yīng)火車提速，我國(guó)一些鐵路線上原有的短軌已全部連接為超長(zhǎng)軌。工程技術(shù)人員常用如下反應(yīng)來(lái)焊接鋼軌間的縫隙：2Al + Fe2O3

9、Al2O3 + 2Fe。有關(guān)此反應(yīng)的下列說(shuō)法中正確的是（ ） A該反應(yīng)屬于化合反應(yīng) B該反應(yīng)屬于分解反應(yīng) C該反應(yīng)屬于置換反應(yīng) D該反應(yīng)中鐵元素的化合價(jià)降低,練習(xí),4.下列物質(zhì)不可能是通過(guò)相應(yīng)的金屬跟稀酸發(fā)生置換反應(yīng)制得的是（ ） A硫酸鐵 B硫酸鋅 C氯化鎂 D氯化亞鐵,結(jié)論：活動(dòng)性強(qiáng)的金屬能把活動(dòng)性弱的金屬?gòu)乃鼈兊幕衔镏兄脫Q出來(lái),回憶:鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)的現(xiàn)象：,鐵釘表面有紅色物質(zhì)生成，藍(lán)色溶液變成淺綠色,Fe + CuSO4 = FeSO4+ Cu,三、金屬與某些化合物溶液的反應(yīng),探究實(shí)驗(yàn),視頻,鋁與硫酸銅溶液的反應(yīng),鋁絲表面覆蓋一層紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o(wú)色。,銅絲表面覆蓋一層

10、銀白色物質(zhì)，溶液由無(wú)色逐漸變?yōu)樗{(lán)色。,不反應(yīng),2Al + 3CuSO4= Al2(SO4)3 + 3Cu,Cu +2Ag NO3 =Cu(NO3)2 + 2Ag,活動(dòng)性:AlCu,活動(dòng)性:CuAg,活動(dòng)性:CuAl,探究實(shí)驗(yàn),5.下列關(guān)于“曾青得鐵則化為銅”的有關(guān)內(nèi)容描述錯(cuò)誤的是（ ）。 A在此反應(yīng)過(guò)程中可看到銅覆蓋在鐵的表面B此反應(yīng)中“曾青”是指硫酸銅 C此反應(yīng)為置換反應(yīng) D此反應(yīng)同氫氣還原氧化銅一樣，必須在加熱條件下發(fā)生,6.下列方程式中錯(cuò)誤的是（ ） AFe + CuCl2 = FeCl3 + Cu BFe + 2HCl = FeCl2 + H2 CCu + ZnSO4 = Zn + C

11、uSO4 D2Cu + O2 2CuO,練習(xí),主要應(yīng)用：,一、判斷金屬跟酸能否發(fā)生置換反應(yīng)及其反應(yīng)的快慢。,二、判斷金屬跟化合物溶液能否發(fā)生置換反應(yīng)。,三、判斷金屬跟混合化合物溶液反應(yīng)的次序。,四、金屬活動(dòng)性順序：,1.反應(yīng)條件：,(1) 排在氫前面的金屬才能置換酸中的氫,(2) 酸指鹽酸和稀硫酸，不能用濃硫酸，硝酸。,一、 判斷金屬跟酸能否發(fā)生置換反應(yīng)及其反應(yīng)的快慢。,判斷依據(jù)：每條曲線中，斜線越陡，說(shuō)明單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氫氣多，反應(yīng)快。,2. 反應(yīng)快慢比較,將等質(zhì)量的Mg、Zn、Fe金屬投入到足量的鹽酸中,二、 判斷金屬跟鹽溶液能否發(fā)生置換反應(yīng)。,1.單質(zhì)金屬要排在鹽中金屬元素前面,2.K C

12、a Na除外。,B,三 、判斷金屬跟混合化合物反應(yīng)的次序,反應(yīng)的先后次序是：在金屬活動(dòng)性順序表里，排在越后面的金屬，越容易被置換出來(lái)。,小結(jié)：,金屬的化學(xué)性質(zhì),一、金屬與氧氣的反應(yīng),4Al+3O2=2Al2O3 2Mg+O2=2MgO 3Fe+2 O2 Fe3 O4,二、金屬與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)（ 置換反應(yīng) ）,Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 Fe + H2 SO4 = Fe SO4 + H2 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 Zn + H2 SO4 = Zn SO4 + H2 Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 Mg + H2 SO4 = Mg SO4 +

13、 H2 ,三、金屬與某些化合物溶液反應(yīng)（ 置換反應(yīng) ）,2Al + 3 CuSO4 = Al2（ SO4 ）3+ 3Cu Cu + 2AgNO3 = Cu (NO3 )2 + 2Ag,四、置換反應(yīng)：由單質(zhì)和化合物反應(yīng)，生成單質(zhì)和化合物的反應(yīng),五、金屬活動(dòng)性順序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,金屬活動(dòng)性，由強(qiáng)逐漸減弱,習(xí)題,1.很早的時(shí)候，人們將鉛塊壓制成細(xì)長(zhǎng)的鉛條來(lái)寫字，這就是最早的鉛筆。下列有關(guān)前的物理性質(zhì)，不能據(jù)此得出的是（ ） A、鉛的硬度較小 B、鉛具有良好的延展性 C、鉛條呈深灰色 D、鉛的密度較大,2.有甲、乙、丙、丁四

14、種金屬：只有甲在自然界主要以單質(zhì)形式存在；丁的化合物溶液不能用乙制的容器存放，但可以用丙制的容器盛放，則這四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)椋?） A、甲乙丁丙 B、丙丁乙甲 C、丙乙丁甲 D、乙丁丙甲,3.鈦和鈦合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料，它們具有很多優(yōu)良的性能。如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工、鈦合金與人體有很好的“相容性”等。根據(jù)它們的重要性能，下列用途不切合實(shí)際的是（ ） A、用來(lái)做保險(xiǎn)絲 B、用于制造航天飛機(jī) C、用來(lái)制造人造骨 D、用于制造船舶,4.將等質(zhì)量、顆粒大小相同的X、Y、Z三種金屬分別投入到相同濃度的足量的稀硫酸中，生成氫氣的質(zhì)量與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。已知它們?cè)诨衔镏芯@+2價(jià)，則下列說(shuō)法不正確的是（ ） A、在時(shí)間為t1時(shí)，生成氫氣的質(zhì)量為：XZY B、金屬活動(dòng)性：XZY C、相對(duì)原子質(zhì)量：XYZ D、X、Y和Z可能分別是常見金屬中的Mg、Fe、Zn,5.在氯化銅和氯化亞鐵的混合溶液中加入一定的鎂粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾，向?yàn)V出的固體中滴加稀鹽酸，沒有氣泡產(chǎn)生。下列判斷正確的是（ ） A